1、“.....还要有专门的箱门和透明件给有观察器件或者频繁开箱检测的箱体做准备。矿用隔爆型控制箱主要根据国家标准爆炸性环境用电气设备第部分,隔爆型和爆炸性环境用电气设备第部分,通用要求设计与制造的。本论文对隔爆原理防爆起动器的壳体进行设计和优化作了介绍。课题的提出石化工业及煤炭工业的迅速发展,提高了人类的工业水平及生活水平的,不过也会带来悲惨的爆炸灾害,在这些工业发展的初期,超过半的爆炸事故是由电气设备的电火花,电弧产生的高温引起的。矿用隔爆型起动器设备主要用于有煤尘和甲烷混合气体等有爆炸可能的矿井下。箱体要求可以承受住通过结构间隙或外壳任何接合面渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部发生的爆炸,而不会点燃外部的爆炸性气体。在有瓦斯环境中的煤矿井下的动力设备,如电动机开关和控制设备等,因为火花或其他事故会引起瓦斯爆炸,为了避免这种危险,需要把设备设计成有防爆结构的特殊外壳,使其具有耐爆性和不传爆性......”。
2、“.....设计要满足产品外壳定的强度和刚度。以前国内设计隔爆电箱体时,大多采用类比法或经验设计计算,在试制样机时如果隔爆外壳通过水压试验则合格,否则需增加外壳上强度或刚度薄弱的部分,然后再通过样机试验来验证设计是否达到要求。随着工业科技的迅速发展,矿用电器设备技术也不断获得进展,在煤矿得到广泛应用的壳类电器开关出现了从低压向高压大容量,升级的发展趋势。根据这种需要,在设计生产过程中虽有些理论分析,但并未对其进行理论研究,诸如根据隔爆电气设备箱体壁厚的理论计算,有限元分析验算等。并且在设计中,随着壳体的大小不同,多次重复的进行相同或相似的绘图,增加了设计时间影响了出图效率。为了确保隔爆设备的设计科学可靠经济及合理,在保证用于爆炸性气体环境安全的情况下,利用弹塑性力学将壳体的板壁抽象成力学模型,计算各部分的壁厚,螺钉的分配,并运用有限元法对隔爆进行静力学分析,检验其强度和刚度是否满足要求,利用结果指导其箱体结构的改进......”。
3、“.....桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页本课题研究的主要内容及意义近年来,对隔爆箱体已进行了许多方面的分析,包括隔爆外壳强度设计,对箱体结构设计,壳体形状的探讨,对箱体法兰和螺钉联接强度的校核等。尽管经过了这些分析,但是所选用的方法主要选用传统的方法,只用原有的经验和专业知识来选择和调整结构设计参数,只能构造得比较简单的计算模型,与实际的结构形状变化很大,因此,计算精度较低,要使结构能安全可靠地运行,通常的采用提高安全系数,使其结构尺寸加大,浪费结构材料,设计周期大大增加,并且很难使许多设计参数得到正确的选择。由此设计出来的结构,般达到了设计标准,但在材料使用结构形式等方面有着不经济和不合理性,结构的综合性能往往不能达到理想状态。设计人员对实际应变位移和应力情况没有定的了解,不能得出其薄弱环节的位置,更谈不上进行设备的优化设计。现代设备正朝着高速高精度高效低成本节省资源和高性能等方面的发展,传统的计算方法般都无法满足要求。所以要满足这种需求,需要想出另外更好的方法......”。
4、“.....它有计算精度高速度快和显示直观可靠等特点。因此通过软件的支撑下,对防爆起动器箱体进行有限元静应力分析,校验它的强度和刚度有没有满足要求,可以提高起动器壳体,和隔爆电气设备壳体的设计的技术水平,并降低成本有着十分重要的意义。本课题利用防爆电器在设计过程中所暴露出来的问题,考虑到防爆电器行业的发展现状,以矿用隔爆兼本质安全交流软起动器以下简称隔爆起动器,型号为的外壳为研究对象,作出了以下的工作尝试使用弹塑性力学理论对起动器进行设计。根据小扰度理论,计算出各个面板的理论厚度以及法兰的尺寸。利用受压状态下螺钉的受力模型,计算出法兰面螺钉的规格数量和螺钉间距。在理论计算基础上,提出对箱体改进的方案。在二维图的基础上,简化起动器壳体,利用建立出计算结果的模型设计,以及箱体的总装模型,给有限元分析提供三维模型。在环境下,对防爆起动器进行试验压力的模拟,对防爆起动器箱体及其关键部位进行了应力与位移的分析再根据有限元分析的结果,对壳体的结构,例如加强筋的布置箱体的壁厚等......”。
5、“.....以实现结构上的优化。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页矿用隔爆电器设备壳体隔爆要求在有爆炸危险环境中使用的电气设备称之为防爆电器,防爆电器设备是具有防爆外壳的电气设备,当设备外壳内部发生可燃性混合物爆炸时,外壳不被破坏,并且不会使壳外可燃性混合物发生燃烧和爆炸的电气设备。可分为两大类Ⅰ类煤矿井束的条件不样,因此再对各面板进行单独分析,有助于最后的优化。位移云图应力云图安全系数图后面板分析云图桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页门扣的静力分析门扣直接采用所给定的尺寸,没有进行优化设计对比,这里只对个门扣进行有限元的分析,如图所示。可以发现位移最大值为,集中在卡扣的顶端最大应力为,分布在法兰的接触面上。根据分析结果其应力和位移的最大值都在允许范围内。门扣位移云图门扣应力云图门扣安全系数桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页图门扣分析门面板的静力分析门面板简化成个平面板,由于空间需要,与门法兰有段距离。门面板的有限元分析云图如图所示......”。
6、“.....最大应力也是在加强筋的边上。对于不同板厚尺寸的分析结果,如表所示。厚度为的门面板的位移和应力系数都符合和材料的要求。想要进步减少应力值可以对加强筋进行优化。门面板位移云图门面板应力云图门面板安全系数云图图门面板分析桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页法兰的静力分析箱门法兰上面有螺钉连接,更加强其安全系数,分析结果如图所示。其最大位移和应力分别为和。最大位移分布在法兰的内侧,最大应力集中在螺钉孔上。就数值而言,都符合和材料的要求。箱门法兰位移云图箱门法兰应力云图箱门法兰安全系数云图图箱门法兰分析桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页与箱门法兰相同,接线腔上的法兰也是有螺钉连接,接线腔法兰面积比门法兰的小,螺钉布置就比较少。最大位移和应力分别为和。最大位移分布在法兰的内侧,最大应力集中在螺钉孔上。通过对各关键部位部件进行有限元分析,列出如下表。各关键部位不同厚度尺寸的位移和应力......”。
7、“.....其数据如表所示。与前面的计算及各项标准进行了比较后,门法兰接线腔法兰和门扣都符合要求,可以安全使用。但是对于各面板有厚度的隔爆箱,其数值超过了安全标准,应该对其进行进步优化。通过与板厚为的箱体比较,可以增加厚度来达到安全标准。或者可以增加加强筋。为了让箱体符合安全标准,列出以下优化方案增加板的厚度到在各面板的短边的加强筋上多均布条加强筋在各面板多增加对交叉的加强筋。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页对上述方案进行了有限元分析,得出如下表所示表优化分析结果方案位移应力通过表可以看出方案三为最优方案。对于方案,虽然增加厚度能达到安全标准,但是却增加了箱体的厚度对于方案,增加加强筋可以减小位移和应力值,但只加强条,还达不到安全标准方案增加了对交叉加强筋,大大减少了位移和应力值。虽然增加了加强筋,但是板的面积较大,增加的质量与方案相比会小很多,因此方案三符合课题要求......”。
8、“.....方案的加强筋的分布以侧面板为例,则位移及应力云图如图所示位移云图应力云图图优化后的分析云图再对优化后的面板,进行重新建模,对优化后的起动器简图进行整体的有限元分析,结果如图所示。从图中数据可以看出,最大的位移发生在门面板上,其位移量为,最小位移在支架上,不是本设计的讨论重点,可以忽略,各个面板都发生了桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页定的变形,但这些数值都在所要求的范围内。最大应力集中在门法兰的螺钉孔上,其值为。除了螺钉孔的应力较大,其余各个面板的应力值都是比较小的,说明方案的优化还是可取的。整体位移分析整体应力分析优化后的整体分析本章小结本章首先介绍了有限元分析的意义,对软件进行初步介绍和使用讲解。在软件和三维模型的基础上,对起动器进行了各个关键部位的有限元分析,得出结论,通过对比,来对未达到要求的部件进行改进设计,从而达到较优的结果。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页结论本课题是以公司的隔爆软起动器的外壳作为研究对象......”。
9、“.....对其箱体进行简化和优化,通过弹塑性力学理论对箱体各面板进行计算,根据计算结果,列出两种比较结果,并用软件表达出其三维模型。然后利用软件进行有限元分析,得出隔爆箱体的简化模型和各个关键部件位移和应力云图,便于对改进提供依据主要的研究工作有以下几个方面利用弹塑性力学对起动器设备外壳强度刚度的计算。根据煤矿的使用要求和使用规格,该起动器大致可以分为两个部分进行设计,主要为隔爆箱和接线腔体两个部分。两个箱体之间用焊接的方法连接起来,根据实物的外形尺寸来确定简化模型中各个关键部位的零部件尺寸。对隔爆箱体壁厚的设计。根据弹塑性力学的小扰度理论,求出各个面板的理论尺寸在均布载荷作用下,起动器的各关键部件和法兰产生弹性变形,进行最大应力和挠度值计算计算连接螺钉的强度和数量。计算出门法兰和接线腔法兰的螺钉受到的总拉力和各规格的螺钉的实际许用拉力,选择出合适的规格和布局根据计算出的数值和实物的比较对箱体的板厚拟出两种方案设计,以便于对优化设计提供依据。对起动器外壳进行三维建模......”。
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